- •Московский Государственный Университет Машиностроения
- •Исходные данные для расчета
- •Аннотация
- •Содержание
- •4. Оптимизация конструкции сосуда……………………………………………………..43
- •Результаты компьютерного расчета
- •Результаты расчета сферической оболочки
- •Расчет цилиндрической оболочки под газовым давлением по безмоментной теории.
- •Исходные данные:
- •Решение:
- •Расчет конической оболочки под газовым давлением по безмоментной теории оболочки.
- •Исходные данные:
- •Решение:
- •Результаты расчета конической оболочки
- •2.1 Расчет узла сопряжения цилиндрической и сферической оболочки
- •Расчет цилиндрической оболочки
- •Результаты расчета цилиндрической оболочки
- •Расчет сферической оболочки
- •Результаты расчета сферической оболочки
- •2.2. Расчет узла сопряжения цилиндрической и конической оболочки
- •Результаты расчета цилиндрической оболочки
- •Расчет конической оболочки
- •,Где Координата границы зоны краевого эффекта
- •Результаты расчета конической оболочки
- •2.3 Сопоставление результатов компьютерного анализа с результатами аналитического расчета.
- •3. Оценка прочности заданной конструкции аппарата
- •4. Оптимизация конструкции сосуда
- •4.1. Подготовка исходных данных для оптимизации на эвм
- •Тор сфера-цилиндр
- •Тор конус-цилиндр
- •4.2. Компьютерный расчет и его результаты в оптимизированной оболочечной конструкции
- •III. Результаты расчета напряжений (табл. 4.14-4.19).
- •График интенсивности напряжений
- •5. Сравнительный анализ напряженно-деформированного состояния исходной и оптимизированной конструкции аппарата
Расчет цилиндрической оболочки
Меридиональный изгибающий момент
(3)
Нормальное кольцевое усилие
, (4)
Радиальное перемещение
. (5)
Длина зоны краевого эффекта
380.988 мм.
Вычисления по формулам 3-5 выполняем для ряда значений аргумента () в интервале 0 3.2 c шагом .
Значения безмоментных составляющих нормального кольцевого усилия =1400.004 Н/мм и радиального перемещения заимствуем из решения задачи по безмоментной теории.
Результата расчета цилиндрической оболочки сводим в табл. 2.1.
Таблица 2.1.
Результаты расчета цилиндрической оболочки
|
, Нмм/мм |
, Н/мм |
, Н/мм |
Δ*, мм |
Δ, мм |
0 |
27004 |
1400.004 |
-3486 |
0,331 |
-1.437 |
0.4 |
9725.2 |
1400.004 |
-2911 |
0,331 |
-1.214 |
0.8 |
-124.7164 |
1400.004 |
-1727 |
0,331 |
-0.753 |
1.2 |
-4523.8 |
1400.004 |
-524.932 |
0,331 |
-0.286 |
1.6 |
-5530 |
1400.004 |
428.329 |
0,331 |
0.085 |
2 |
-4795.9 |
1400.004 |
1065 |
0,331 |
0.333 |
2.4 |
-3437.2 |
1400.004 |
1423 |
0,331 |
0.472 |
2.8 |
-2089.4 |
1400.004 |
1579 |
0,331 |
0.532 |
3.2 |
-1035.5 |
1400.004 |
1611 |
0,331 |
0.545 |
Расчет сферической оболочки
Меридиональный изгибающий момент
, (6)
Нормальное кольцевое усилие
, (7)
Радиальное перемещение
. (8)
Вычисления по формулам 6-8 проводим для ряда значений аргумента .
В интервале c шагом .
Значения безмоментных составляющих нормального кольцевого усилия = 1220,408 Н/мм и радиального перемещения заимствуем из решения задачи по безмоментной теории.
Координаты границы зоны краевого эффекта
=> ,
φ* = 0.601
S* = 705.9875мм;
Результата расчета сферической оболочки сводим в табл. 2.2.
Таблица 2.2.
Результаты расчета сферической оболочки
|
, Нмм/мм |
Н/мм |
Н/мм |
Δ*, мм |
Δ, мм |
0 |
27004 |
1220,408 |
-3535 |
0.314 |
-1.437 |
0,4 |
9535 |
1220,408 |
-2942 |
0.314 |
-1.219 |
0,8 |
-359.6432 |
1220,408 |
-1782 |
0.314 |
-0.791 |
1,2 |
-4728.4 |
1220,408 |
-617.042 |
0.314 |
-0.362 |
1,6 |
-5677.1 |
1220,408 |
300.629 |
0.314 |
-0.024 |
2,0 |
-4885.6 |
1220,408 |
910.275 |
0.314 |
0.2 |
2,4 |
-3481.8 |
1220,408 |
1251 |
0.314 |
0.326 |
2,8 |
-2104.2 |
1220,408 |
1397 |
0.314 |
0.38 |
3,2 |
-1033.8 |
1220,408 |
1425 |
0.314 |
0.39 |
По результатам расчета строим графики распределения меридиональных изгибающих моментов, нормальных кольцевых усилий и радиальных перемещений вдоль образующей сосуда в области сопряжения цилиндрической и сферической оболочек (рис. 2.3, 2.4, 2.5). На графиках видно, что изгиб оболочек локализован в узких зонах, примыкающих к крайним сечениям. За пределами этих зон напряженно-деформированное состояние оболочек практически не отличается от безмоментного состояния.
Рис. 2.8. Меридиональный изгибающий момент в зоне сопряжения
цилиндрической и конической оболочек
Рис. 2.9. Нормальное кольцевое усилие в зоне сопряжения
цилиндрической и конической оболочек
Рис. 2.10. Радиальные перемещения в зоне сопряжения цилиндрической и конической оболочек